Clavette disque

Présentation

Cette image de la clavette est déjà moins connue on l’appelle une clavette disque	Manutan

Usinage

Voila comment l’on obtient le logement dans lequel on va loger la clavette disque

La norme

On voit sur cette documentation, par exemple que pour un arbre de diamètre 30, elle conseille d’utiliser une clavette disque de largeur 8, d’une hauteur h de 11 ou 13 mm. Le diamètre de la fraise de taillage est de 32,5 mm, pour une clavette de diamétre 32 (on ne représentera pas ce jeu). La documentation ne nous indique pas de quelle profondeur l’on doit enfoncer la clavette dans l’arbre. On se rend compte facilement que cette profondeur est fortement influencée par le diamètre de l’arbre portant la fraise de taillage.

On s’aperçoit avec ce tableau, que la clavette disque, pénètre beaucoup plus dans l’arbre et que sa largeur est plus faible que les  autres clavettes parallèles. L’ empreinte dans le moyeu est peu différente en profondeur. Il est intéressant de remarquer que la longueur L de la clavette disque est très légèrement inférieure au diamètre de celle-ci, ce qui fait qu’en théorie, nous devrions voir de coté des légers méplats, mais ceux-ci ayant des dimensions très faibles, ils se confondent avec les chanfreins qui sont en réalité des arrondis

Voici une petite image de synthèse qu’il va falloir observer attentivement. Les proportions et la correspondance des vues n’est pas très juste….

Dimensionnement

Mon propos ici n’est pas de donner une théorie sur le dimenssionnement d’une clavette disque, j’ai trop peu d’expérience réaliste pour me sentir à la hauteur d’un problème peu abordé et qui me semble délicat.

Je vais juste essayer de donner mon sentiment et vous sensibiliser avec le problème…

Comme vous pouvez l’observer sur ce dessin d’une clavette disque d’épaisseur 6 et de hauteur 11, et bien la norme nous indique qu’elle est obtenue dans un rond diamètre 28, et si l’on calcul la longueur de la corde, on obtient bien 27.35.

Maintenant j’ai regardé que cette clavette pouvait être utilisée avec un arbre de diamètre 20 mm, avec les cotes d’implantations indiquées dur le dessin Celui-ci est parfaitement proportionné, et c’est impressionnant comme la clavette est grosse par rapport à l’arbre.

Maintenant j’ai rajouté la coupe longitudinale. Remarquez bien que dans cette coupe longitudinale, on ne hachure pas la clavette (convention). Le jeu de 3/10 au dessus de la clavette se représente (convention également).

maintenant j’ai imaginé une hypothèse de transmission du moment du moyeu  par la clavette vers l’arbre. J’ai imaginé un basculement de cette clavette. Le moyeu communique son couple en créant une force tangentielle en A.

ici j’ai grossi la clavette, et réalisé un équilibre statique de celle-ci. Avec l’équation de moment autour du point B, en supposant un effort tangentiel de 100, on constate que l’effort en B est  majoré de 30%, si l’on regarde qu’en plus cette action se répartie sur une ligne plus petite, je pense qu’il serait intéressant en plus d’une vérification au cisaillement, au matage, on pourrait aussi vérifier en fonction de la pression linéique admissible, ou bien avec les théories de pression de contact de Hertz……

Je m’arrête la, il est bien difficile de tirer des recettes toutes faites,je pense qu’une analyse au cas par cas sera le bien venue…

Exemples industriels

Véhicule automobile

Comme vous pouvez l’observer sur cette photo, l’emploi de celle-ci se fait souvent en bout d’arbre. Observez ici l’arrachage d’une des parois de l’arbre

Pompe Bosch VE

Ici vous avez l’occasion de voir l’utilisation de clavettes disque dans les deux situations classiques, sur un arbre cylindrique et en bout d’arbre avec emmanchement conique. Remarquez que les deux rainures ne semblent pas avoir les mêmes largeurs !!! Est ce logique ?….. Contrails ! Pompe Bosch VE

Sur cette photo, l’on peut voir un mode de clavetage entre l’arbre et le pignon tout à fait original, qui n’a rien à voir avec les clavettes disques.

On remarque ici que la forme de la clavette n’est pas très normalisée, elle semble bien plus haute (h). Cela n’est pas choquant, car nous avons ici un pompe à injection qui est un produit de haute technologie, dont tout les éléments sont étudiés avec soins et beaucoup de recherches.

Mais que voit on  sur la partie droite de ce distributeur ?

Eh bien non ce ne sont pas des rainures de clavetage, mais des rainures pour les canaux de distribution, mais pour la forme c’est la même chose, juste la fonction qui change….

ici observez bien le bout d’arbre conique avec sa rainure de clavette disque. On voit également le joint d’ étanchéité dynamique appelé  « joint spy »